2018央视春晚舞台机械设备的设计与应用

老虎哥哥 · 发表于 2018-5-23 12:21:02

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2018央视春晚舞台机械设备的设计与应用

春节联欢晚会是现代媒体和传统民俗相结合的产物，形成了 “春晚过年模式”。其制播备受重视和关注，反映出综艺节目的创新理念，新技术、新设备应用水平与现状。本刊希望通过“春晚制作”专题，提供技术交流平台，相互借鉴，以期促进制作水平的不断提升。本期介绍2018年中央电视台春晚的制作方案和经验，后续还将介绍其他电视台的春晚制作。

2018中央电视台春节联欢晚会（以下简称“央视春晚”）在整体演出节目和舞台演艺方面都获得了圆满成功，变化莫测的舞台设备将电视观众带入了演出的佳境。笔者有幸参与了央视春晚舞台的设计和搭建工作，在此介绍2018 央视春晚舞台机械设备的布置、设计、安装及使用等。
1 设备布置

1.1台下舞台机械设备

如图1所示，台下舞台机械设备主要包括90块主升降台、20块侧升降台、台口升降台及补台、后舞台区主屏等。

90块主升降台，每块升降台大小为1 m×1 m，升程为5 m。升降台的最低点为舞台面，升降台采用变频电机驱动，以齿轮齿条为提升元件。升降台的4面都嵌有LED屏，即上面、前面、两侧面；上面是踩屏，可以上演员或其他景物等。
布置在主升降台两侧的2 0 块升降台，大小为2 m×2 m，升程为1.5 m；其结构形式与嵌上的LED屏形式与主升降台基本一致。
台口升降台的大小为18 m×1.5 m，三面嵌上LED屏，升降幅度为5 m，从舞台面一直可以升高到5 m位置，升降台本身高度为1.5 m，即升高到上位时，升降台底面离舞台面有3.5 m的高度。由于升降台上升后，在舞台面会留下一个空间上的坑，给舞台带来不安全因素，因此，在升降台的正下方又设置了升降台补台。也就是说，补台可以补平因升降台上升后留下的舞台面上的空洞，并能保证演员继续在补台上面演出。
后舞台区主屏为固定式大幕，由固定钢架与LED屏构成，用于每一个节目的背景显示。

2.2台上舞台机械设备

如图2所示，台上舞台机械设备主要有包括观众厅上方的7台吊笼、吊笼与天桥之间可以让演员从天桥通往吊笼的链廓、舞台上空的中心吊笼、中心吊环、前后吊桥及上场门侧台口柱上的伸缩旋转屏等。

观众厅上方吊笼用于演员表演等，吊笼直接吊挂在栅顶下面，所有吊笼可以伸缩升降，演员可以从演播厅的天桥上，通过链廊进入到吊笼上。吊笼的数量有7台，中央位置的1台吊笼直径为5.5 m，能向下伸5 m，升降速度为0.5 m/s。次中心的2台吊笼，升降行程为8 m，周边的4台升降行程为10 m，吊笼的直径均为3 m，升降速度也是0.5 m/s。
观众厅上方链廊是一种固定式的链廊，它可以将演播厅的天桥与吊笼链通，以便上演员。为了避免与“飞猫”（移动式摄像机）的干扰，将吊笼或链廊分成了三个区域。
舞台区的固定台柱及链廊在舞台区的4个点（如图2所示）设置了4个台柱，每个台柱的高度为10.5 m，台口2个台柱之间的距离为18 m，在台柱前面用高为1.5 m的LED屏连接，形成一个大小为18 m×9 m的台口。后面2个台柱的距离为21.8 m，在后舞台区也形成了一个21.8 m×9 m的“台口”。左右两侧台柱的上面分别用固定的链廊连接，并与演播厅的天桥连接。因此，在距舞台面10 m高的空间上，通过链廊，演员可以到达4个台口柱上面的任意一点。正式演出中，大家看到的吊桥上的演员及主持人，都是通过链廊到达演出位置的。
前吊桥位于前台口柱之间，后吊桥位于后面的台柱之间。2台吊桥的驱动形式与安装方法基本一致，都是采用卷扬驱动，用6根钢丝绳提升，达到吊桥的升与降。前后吊桥的宽度分别为18 m和21.8 m。高度（前栏杆）1 m，深度为1.5 m，底面都嵌有LED屏，前面用舞美装饰，最大升降速度为0.5 m/s。
舞台中心吊笼位于舞台的中心，安装在舞台的栅顶上面，采用卷扬驱动的方式。4点吊挂，吊笼的直径为1 m，最大升降速度为0.5 m/s，用于输送演员。
舞台中心吊环位于吊笼的外周，采用卷扬驱动，6点吊挂，直径为6.5 m，最大升降速度为0.5 m/s，用于输送演员，如5个主持人的出场。
伸缩旋转屏安装在上场门侧的台口柱上，在演出时伸缩与旋转，主要用于丰富场景。
2 部分舞台机械设备的设计和安装

2.1台口升降台

如图3所示，台口升降台设置于两台口柱之间，升降台宽度为18 m，台体高1.5 m、深1.5 m，升降台的三面（上面、下面、前面）嵌有LED屏。由于下面嵌有LED屏，而且按导演组的要求，升降台的下面不允许设置有升降台常用的如顶升齿条、丝杆等升降驱动元件，这样升降台上升后，观众看不到升降台下面任何结构支撑。同时由于两侧的台口柱侧面也嵌有LED屏，也就是说升降台的两侧也不能设置升降驱动元件，因此，设计成图3中的结构。升降台用卷扬机提升，绕在卷筒的钢丝绳通过转向滑轮、定滑轮与动滑轮来提升升降台，与升降台联接的动滑轮安装在升降台的后方两侧，且在台口柱的后面，这样完全隐藏了观众的视线。对升降台来说，此侧向后方的提升力是一个无法让升降台平衡的力，也就是说，如果仅用此提升力，升降台无法正常升与降，一旦动作，升降台就会倾翻。

为此，在台口柱后方设置了两根很强的导向柱，并在升降台上设置有导向轮组。导向轮组沿导向柱上下运行，导向轮组承受的水平力平衡了升降台产生的倾翻力。参数设计如下：

承载面积：18 m×1.5 m=27 ㎡；
静止载荷：4 kN/㎡；
升降速度：0.2 m/s；
升降行程：5 m。

计算后得：升降台最大静载荷108 kN，对导向柱产生的扭力为108 kN·m。设置了两导向滚轮组之间的垂直间距为1.4 m，因此，对导向柱产生的水平力为77.143 kN。在图3中图示位置，上导向轮组对导向柱的水平压力方向向右，下导向轮组对导向柱的水平压力方向向左。由于升降台提升采用了动滑轮，所以在静止壮态下，钢丝绳的提升力为108/2=54 kN。

2.2观众厅升降吊笼

如图4所示，观众厅升降吊笼设备由两部分组成，其一是升降吊笼部分，其二是螺旋片旋转部分。

升降吊笼部分由卷扬驱动机构、滑轮组、导向机构、吊笼体等组成，吊笼由安装在下层栅顶上的卷扬机驱动，提升钢丝绳通过安装在下层栅顶上的滑轮，到达上层栅顶上的滑轮，再连接到吊笼，因此，卷扬机是直接驱动吊笼本身的。

吊笼的升降行程为10 m，最大升降速度为0.5 m/s。由于吊笼上需上人表演，且吊笼又在观众的上方，因此设置了刚性导向机构，又由于空间的限制，刚性导向采用了三级导向，保证了吊笼在静止或运行过程中的平稳与安全性。三级导向的中间一段是浮动的，为避免浮动的中间段在运行过程中突然起与停，在固定于栅顶上的第一段与固定于吊笼上的第三段之间，添加了一个同步机构，让第三段导向机构运行的同时，中间段也随之运行，且中间段运行的速度为第三段的一半，这样保证了整个导向机构运行的平稳性。在吊笼的外侧设置了舞美装备及LED屏，在导向机构外侧嵌上了LED灯条，用于节目中流星雨的效果等。

螺旋片旋转部分由旋转驱动、回转支承、螺旋片、电源滑触线等组成。螺旋片上装饰有灯光、LED等亮化设备，由于螺旋片需要无限制地旋转，因此在回转支承上设置了圆周型滑触线，以提供亮化工程的电源。

老虎哥哥 · 发表于 2018-5-23 12:34:23

2.3伸缩旋转屏

如图5所示，伸缩旋转屏安装在上场门侧台口柱的前面，整个LED屏大小为5.56 m×3.03 m。正常位置时，伸缩旋转屏是台口柱前面的一个部分；需要使用时，可以向前推出0.8 m的距离，并可以正时针或逆时针方向旋转360︒。为保证电动推杆推出是整个屏的平动，设置了平动的剪刀叉机构，即在固定钢架上设置一个固定点（A），又设置一根垂直的导轨，同理在联接屏的钢架上也设置一个固定（平动点C）与一根垂直导轨。当电动推杆推出时，固定钢架导轨上的滚轮（B点）就下移，平动点（C）就左移，剪刀叉就闭合，LED屏就回收；相反，C点就右移，屏就外推，但无论如何运行，C点永远是平动的，即在一个水平面上，CD线永远是垂直的。旋转定位采用了回转支承，从而保证了旋转在径向与法向定位的精确性，旋转以电机为动力采用齿轮驱动，主动齿轮直接安装在减速电机上，从动齿动则固定在回转支承上，而LED屏钢架则也直接连接在回转支承上。

3 演出应用

在舞美工作人员与导演的充分配合下，2018央视春晚的舞台设备得到了合理的使用，而且把各设备的性能发挥到极致。在此举例说明如下：

在开场节目《万紫千红中国年》及压轴戏《难忘今宵》等多个节目中使用了台口升降台，让舞台表演从平面推向立体，给观众更好的视觉效果。升降桥与两侧台口柱、台口上部吊桥、及正中间的红色纱幕结合，整个画面形成了一个中国的“中”字，如图6所示。

图7是舞台上空的升降式吊环，此吊环四周用舞美的花片装饰并亮化，5个主持人随吊笼从天而降，创造出一个“仙”气十足的气氛。

图8是观从厅上空的吊笼与舞台内的吊桥互动，形成了一个舞台内与观众互动的场景。

图9 中，通过升降台的变化组合，绘制出一个“中”字，形成极强的中国年或中国风。

图10 中，通过升降台的变化组合，让起舞的演员叠成一个宝塔型。

4 结语

目前，舞台机械设备参与舞台表演，已是众多表演场合中重要的组成部分。若能使用好舞台机械设备，可以有效地提升舞台魅力。2018央视春晚正是如此，舞台机械的运用使得整台晚会更加灵活、生动，更具观赏性。

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